新高考物理一轮复习精讲精练第28讲 动能定理及其应用-（练习）（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考物理一轮复习精讲精练第28讲 动能定理及其应用-（练习）（2份，原卷版+解析版），共6页。试卷主要包含了所示等内容，欢迎下载使用。
1．（2025·四川·高考真题）如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连，小车上静置一物块。小车与物块质量均为m，两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间，小车与物块的速度刚好相同，大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行，小车和斜面均足够长，重力加速度大小为g，忽略其他摩擦。则这段时间内（ ）
A．物块的位移大小为B．物块机械能增量为
C．小车的位移大小为D．小车机械能增量为
2．（2025·云南·高考真题）如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到144km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近（ ）
A．4×105JB．4×104JC．4×103JD．4×102J
3．（2025·湖北·高考真题）如图所示，一足够长的平直木板放置在水平地面上，木板上有3n（n是大于1的正整数）个质量均为m的相同小滑块，从左向右依次编号为1、2、…、3n，木板的质量为nm。相邻滑块间的距离均为L，木板与地面之间的动摩擦因数为，滑块与木板间的动摩擦因数为。初始时木板和所有滑块均处于静止状态。现给第1个滑块一个水平向右的初速度，大小为（为足够大常数，g为重力加速度大小）。滑块间的每次碰撞时间极短，碰后滑块均会粘在一起继续运动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求第1个滑块与第2个滑块碰撞前瞬间，第1个滑块的速度大小
(2)记木板滑动前第j个滑块开始滑动时的速度为，第个滑块开始滑动时的速度为。用已知量和表示。
(3)若木板开始滑动后，滑块间恰好不再相碰，求的值。（参考公式：）
4．（2024·贵州·高考真题）质量为的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F，其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运动到处，F做功的瞬时功率为（ ）

A．B．C．D．
5．（2024·广东·高考真题）如图所示，光滑斜坡上，可视为质点的甲、乙两个相同滑块，分别从、高度同时由静止开始下滑。斜坡与水平面在O处平滑相接，滑块与水平面间的动摩擦因数为，乙在水平面上追上甲时发生弹性碰撞。忽略空气阻力。下列说法正确的有（ ）
A．甲在斜坡上运动时与乙相对静止
B．碰撞后瞬间甲的速度等于碰撞前瞬间乙的速度
C．乙的运动时间与无关
D．甲最终停止位置与O处相距
模拟冲关
6．（2025·辽宁沈阳·三模）京东亚洲一号无人仓采用全球领先的智能物流技术，其中包裹分拣系统由智能分拣机器人和多段传送带协同工作组成。该系统包含：倾角、长度的倾斜滑道AB：长度、以水平向右匀速运行的传送带BC，包裹与AB、BC间的动摩擦因数分别为，；智能分拣区CD由半径R=1.5m且角速度可调的水平匀速旋转平台组成，分拣机器人在C点识别包裹后，会在合适位置施加水平推力调整包裹运动方向（不改变速度大小），使包裹从出库段输出（离开分拣区之前，包裹已与转台保持相对静止），如图所示，传送带DE是其中一个出库段；某包裹质量m=1kg，从A点静止释放，经BC段、圆弧CD段后从E点离开系统。各轨道间由光滑圆弧相连，包裹可以看成质点，忽略空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．包裹刚到水平传送带B点时所受摩擦力方向水平向左
B．包裹在水平轨道BC段先向右做减速运动再做匀速运动
C．由B到C的过程中，因传送带运送包裹节省电能J
D．若分拣区水平转台角速度为，则由C到D过程中，包裹动能变化量为0.875J
7．（2025·四川·模拟预测）为了防止意外，常在图甲所示的“滑道”尾部设置沙坑和气垫，其简化示意图如图乙所示，倾角斜滑道与长的水平沙坑道平滑连接，滑板与斜滑道间的动摩擦因数，滑板与水平沙坑间的动摩擦因数为，气垫挡板质量，轻质气垫弹簧劲度系数，挡板右侧滑道光滑；滑板与人总质量，行进至距斜滑道底端时速度。滑板（含人）与挡板碰后粘在一起，已知弹簧弹性势能与其形变量之间的关系为，弹簧形变在弹性限度内，重力加速度g取10m/s2，。下列说法正确的是（ ）
A．滑板到达斜滑道底端时的速度为6m/s
B．在的情况下，滑板可以不撞到挡板
C．若要求弹簧弹力不大于600N，则需要
D．若要求弹簧弹力不大于600N，则需要
8．（2025·吉林长春·模拟预测）飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞。飞机总质量m=1×104kg，发动机在水平滑行过程中保持额定功率P=8000kW，滑行距离x=250m，滑行时间t=5s，以水平速度v0=80m/s飞离跑道后逐渐上升，飞机在上升过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其他力的合力提供，不含重力），飞机在水平方向通过距离L=1600m的过程中，上升高度为h=400m。取g=10m/s2
(1)假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定，求阻力f的大小；
(2)求飞机在上升高度为h=400m过程中受到的恒定升力F及机械能的改变量。
9．（2025·江西新余·二模）北京成为世界上第一个既举办过夏季奥运会，又举办冬季奥运会的城市。如图（a）为某滑雪跳台的一种场地简化模型，右侧是一固定的四分之一光滑圆弧轨道，半径为，左侧是一固定的光滑曲面轨道，两轨道末端与等高，两轨道间有质量的薄木板静止在光滑水平地面上，右端紧靠圆弧轨道的端。薄木板上表面与圆弧面相切于点。一质量的小滑块（视为质点）从圆弧轨道最高点由静止滑下，经点后滑上薄木板，重力加速度大小为，滑块与薄木板之间的动摩擦因数为。
(1)求小滑块滑到点时对轨道的压力大小；
(2)若木板只与端发生1次碰撞，薄木板与轨道碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，运动过程滑块所受摩擦力不变，滑块未与木板分离，求薄木板的运动时间和滑块发生的位移？
(3)如图（b）撤去木板，将两轨道C端和B端平滑对接后固定。忽略轨道上、距地的高度，点与地面高度差，小滑块仍从圆弧轨道最高点由静止滑下，滑块从点飞出时速率为多少？从点飞出时速度与水平方向夹角可调，要使得滑块从点飞出后落到地面水平射程最大，求最大水平射程及对应的夹角。
10．（2025·贵州遵义·模拟预测）如图（a）所示，该装置包含一个足够长的光滑斜面和粗糙水平面，二者在A点平滑连接，小物块甲从斜面上距水平面高处静止释放，下滑至水平面后，与静置于B点的光滑小物块乙发生弹性正碰（碰撞时间极短）。从甲刚滑上水平面开始计时，甲的速度v随时间t的变化关系如图（b）所示。已知甲的质量，甲与水平面间的动摩擦因数为，甲、乙均可视为质点，重力加速度g取。求：
(1)动摩擦因数；
(2)乙的质量；
(3)保持其他条件不变，将甲从斜面上距水平面高H处由静止释放，甲与乙碰撞后，甲最终停在AB中点处，求H。
11．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，某游戏装置由发射器（可发射一定速度的小球）和竖直固定的半径，的光滑固定半圆轨道EFG组成。一质量为长木板c静置于光滑水平面上，右端紧靠半圆轨道G处且等高。质量的滑块b静置于长木板c最右端，一质量为（未知）的小球a从发射器以速度v（未知）射出，v与水平方向的夹角，小球a从E点水平进入半圆轨道，且在E点对半圆轨道的压力恰好为零，运动到G点与滑块b发生弹性正碰。碰后小球a沿圆弧上升的最大高度为，滑块b在长木板c上滑动。长木板c足够长，小球a、滑块b均可视为质点，长木板c上表面与滑块b间的动摩擦因数，重力加速度g取，。求：
(1)小球a抛出时速度v多大；
(2)长木板c的最小长度和b、c发生相对滑动的时间。
12．（2025·广西北海·模拟预测）如图所示，半径为的四分之一光滑圆弧轨道BC固定在竖直面内，圆弧轨道的最低点与水平面相切于点。质量为的小物块从水平面上的点开始始终受斜向右上方、与水平面夹角为的恒力，使物块从静止开始运动。已知，物块与水平面间的动摩擦因数为，点到点间的距离为，重力加速度大小取，物块大小不计，求（结果可带根号）：
(1)物块在水平面上运动的加速度大小；
(2)物块从运动到的时间；
(3)物块在圆弧面上运动的最大动能及相应位置。
13．（2025·江苏南京·二模）如图甲所示，倾角为、长为2l的斜面AC，AB段光滑，BC段粗糙，且AB=BC=l。质量为m的小物体由A处静止释放，到C点恰好停下，BC段动摩擦因数自上而下逐渐增大，具体变化如图乙所示，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．动摩擦因数最大值μm=2tan
B．小物块的最大速度为
C．重力在AB、BC两段路面上做功不相等
D．重力在AB段中间时刻瞬时功率等于在BC段中间时刻瞬时功率
14．（2025·重庆·模拟预测）在汽车产业发展变革进入高潮的2025年，AI技术正成为车企提高竞争力的重要锚点。近日，2025国际消费电子展（CES）落下帷幕，多家中国知名车企携最新AI技术参展，向外界展示了“AI+汽车”的无限可能。在某次智驾试验中，汽车甲在水平路面行驶，图为启动过程中动能与位移关系的图像，当位移小于时，图像为直线；当位移为时，动能为，此刻起以额定功率行驶；最终甲以动能做匀速运动。甲在匀速运动阶段，突然探测到前方处汽车乙同向匀速行驶，乙速度为甲速度的一半。智驾系统立刻将甲车功率减为（未知），经时间后，恰未与乙车碰撞。已知甲质量为，甲行驶过程中所受阻力恒定，乙始终匀速运动。求：
(1)甲匀速行驶时的速度；
(2)甲行驶过程中受到的阻力；
(3)甲被智驾系统调整后的功率。
15．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，水平地面上固定一半径、圆心为的圆弧轨道，为圆弧轨道最低点，半径水平，半径与竖直方向的夹角。在圆弧轨道右侧有一个足够长的固定平台，平台上表面光滑，可视为质点的物体B静置于平台上。现有一个质量、可视为质点的小物块A从点正上方处由静止释放，经圆弧轨道点飞出并恰好可以无碰撞地滑上右侧平台，在平台上小物块A与物体B发生弹性正碰，碰撞后又从平台左端滑离，恰好落在点正下方的点。已知小物块A经过点时对轨道的压力大小为，，重力加速度取。求：
(1)小物块A在圆弧轨道的运动过程中克服摩擦力所做的功；
(2)小物块A在平台左端离开平台时的速度大小；
(3)物块B的质量。
16．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，一条长的细线，上端固定在转轴的点，下端拴一个可视为质点、质量的小球，小球在水平面内随转轴做圆周运动，绳子与竖直方向成角。若保持悬点和绳长不变，增大转轴的转速，小球再次稳定后，绳子跟竖直方向成角，忽略空气阻力，重力加速度，。则绳子对小球做的功约为（ ）
A．B．C．D．
17．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，竖直平面内固定一半径的四分之一圆弧轨道。将一质量的小球从A点无初速度释放，从点水平飞离轨道，落到水平面上的点。已知小球从A点运动到点的过程中，克服摩擦力做功，、两点间的高度差。小球视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小。
(1)求小球运动到点时对轨道的压力；
(2)小球落到点后弹起，与地面多次碰撞后静止。假设小球每次碰撞机械能损失75%，碰撞前后速度方向与水平地面的夹角不变，求小球从点飞出到静止所发生的水平位移；（结果保留3位有效数字）
(3)假设小球第一次与地面碰撞时间，求小球与地面间的平均动摩擦因数。（结果保留3位有效数字）
18．（24-25高一下·浙江衢州·期中）如图所示，水平地面上固定一倾角为，高的斜面，斜面顶端与半径的光滑圆弧轨道平滑连接。一质量为的物块，从斜面底端A点以某一初速度滑上斜面，可以从C点水平抛出。已知物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，则
(1)若物块通过C点时速度为，求物块对轨道的压力；
(2)物块从C点滑出后落回到斜面中点，求物块在A点的速度为多大；
(3)若物块恰好从C点滑出，与斜面发生碰撞后，垂直于斜面方向的分速度减为0，沿斜面方向的分速度保持不变。求物块最终停在水平面上时距A点的距离。
19．（2025·广西南宁·三模）如图所示，在水平地面上，左右两侧各固定一半径为R的圆弧轨道，两轨道分别与地面相切于B、C点，左侧轨道的最高点A与圆心等高，右侧半圆形轨道的D点与圆心等高，最高点为E点，左侧轨道粗糙，水平地面BC和右侧轨道均光滑。质量为m的物块以初速度从A处竖直向下进入轨道，运动至B点的速度为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．物块从A运动到B的过程中，克服摩擦力做功为
B．若物块从A处静止释放，到达B点时的速度为
C．物块从C运动到D的过程中，其重力的瞬时功率一直增大
D．物块将在右侧轨道上距离地面高度为处脱离轨道
20．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，可视为质点、质量的小滑块静止在水平轨道上的点，在水平向右的恒定拉力的作用下，从点开始向右做匀加速直线运动，当其运动到的中点时撤去拉力，滑块运动到点后滑上与等高的水平传送带，滑块从传送带的最右端点沿水平轨道运动，从点进入半径且内壁光滑的竖直固定圆管道，在圆管道上运行一周后从处的出口出来。已知滑块刚好能通过圆管道的最高点，传送带以恒定的速度顺时针转动，水平轨道的长度，的长度，传送带的长度的长度，小滑块与水平轨道、间的动摩擦因数均为，与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小取。求：
(1)滑块在点对圆管道的压力大小；
(2)恒定拉力的最大值；
(3)当恒定拉力最小时，滑块与传送带因摩擦产生的热量。
21．（2025·河南开封·三模）如图，质量为m、长为L的长木板静止在光滑的水平地面上，质量为3m的智能机器人（忽略大小）从长木板的左端起跳，恰好落在长木板的右端，重力加速度为g。
(1)机器人从起跳到落在长木板右端的过程中，求机器人的位移大小；
(2)若机器人与水平方向成角度起跳（），求起跳过程机器人对长木板做的功。
22．（2025·甘肃平凉·模拟预测）随着科技的发展，人类社会越来越关注生态环境的安全；某新能源汽车的生产厂家为了测试汽车的性能，将汽车停在足够长的坡度α=7°的斜坡底端，t=0时使汽车由静止开始启动，通过传感器描绘了汽车的加速度关于速度倒数的变化规律，如图所示已知汽车在t=4s时达到额定功率，汽车在t2=19s时速度达到最大，汽车的总质量m=2000kg，斜坡对汽车的阻力恒为f=1600N，sin7°=0.12，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)当牵引力大小为t=0时刻牵引力的时，汽车的加速度为多大？
(2)坐标系中x、y的值分别为多少？
(3)汽车从启动到速度达到最大时通过的距离为多少？
23．（2025·河南·模拟预测）如图所示，质量为m的滑块在水平向右的外力F作用下由静止开始沿水平面运动，运动过程中外力F随位移x的变化满足（k为已知定值，），已知滑块与桌面间的滑动摩擦因数（g为重力加速度），下列说法正确的是（ ）
A．滑块最终能回到出发点
B．滑块向右运动的最大位移为
C．滑块运动的最大速度为
D．从开始运动到物块最终静止，物块与水平桌面因摩擦产生的热量为
24．（2025·湖北·模拟预测）如图所示，光滑的台面左侧固定有一根劲度系数为的轻弹簧，轻弹簧的右侧与质量为的滑块A栓接，质量也为m的滑块B紧靠滑块A一起静止在台面上。台面右侧下方光滑的地面上固定有一圆心角为、半径的光滑圆弧轨道，一表面与圆弧轨道右端相切且质量为的长木板C与圆弧轨道接触不粘连，在C的右侧放着2025个质量均为m的滑块（视为质点），C和滑块均静止。现用恒力向左推动滑块B，当滑块A、B速度为0时，撤去恒力F，此后某时刻，滑块B与滑块A分离，分离后滑块A在台面上做简谐运动，滑块B从平台右侧飞出，恰好从圆弧轨道左端沿切线方向滑入，一段时间后滑上C。当B、C刚共速时，C恰好与滑块1发生第1次碰撞。一段时间后，B、C再次共速时，C恰好与滑块1发生第2次碰撞，此后B、C共速时，C总是恰好与滑块1发生碰撞；物块B始终未从C上滑落，若C与B之间的动摩擦因数，重力加速度为，所有碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短。弹性势能公式，其中k为弹簧劲度系数，x为弹簧形变量。求：
(1)滑块A做简谐运动的振幅A；（结果用根号表示）
(2)滑块B在圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；
(3)滑块C最后一次与滑块1发生碰撞前，滑块1的总路程。
25．（2025·河南·模拟预测）如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB与水平地面BC在B点平滑连接，编号为1~3的滑块等间距地静止在水平地面上，呈一条直线排列，间距为L，滑块1与B点的距离也为L. 将编号为0的滑块自A点由静止释放，它沿圆弧轨道下滑，之后与滑块1相碰. 所有滑块完全相同，质量均为m，与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g.
(1)求编号为0的滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力大小；
(2)若编号为0的滑块与滑块1发生弹性碰撞，求碰撞后滑块1的速度大小；
(3)若滑块依次发生碰撞，碰撞时间极短，每次碰后滑块均粘在一起，滑块2恰好未与滑块3发生碰撞，求R与L的关系.
26．（2025·山东·模拟预测）国产大飞机C919自投入运营以来，大大降低了国人的出行成本，彰显了综合国力，增强了民族自信。已知C919客机发动机的额定功率约为，载客后总质量可达50t左右。在一次起飞过程中，飞行员在直线跑道上操纵客机以额定功率从静止出发，在跑道滑行800m后开始起飞，起飞时表显速度为288km/h，飞机在跑道上滑行过程用时20s。根据以上信息，试估算客机起飞过程中所受平均阻力的数量级为（ ）
A．B．C．D．
27．（2025·山东日照·二模）如图甲所示为一小女孩在水泥管内踢球的情境，整个过程可简化为图乙。固定的竖直圆形轨道半径为R，圆心为O，轨道上的C点和圆心O点的连线与水平方向的夹角为37°。某次踢球时，小女孩把球从轨道最低点A水平向左踢出，球在第一次经过C点后恰好能通过最高点B，当球第二次到达C点时，恰好离开轨道并落入书包内，接球时书包与直径AB的水平距离为0.2R。已知球从A点刚被踢出时的速度是经过B点时速度的3倍，球的质量为m，球与轨道间的动摩擦因数处处相等，重力加速度为g，球可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）

A．球从A到B和从B到A的过程中，摩擦力做功相等
B．球从A到B的过程中，摩擦力做功为2mgR
C．球第二次到达C点的速度大小
D．接球时书包离A点的竖直高度为0.8R
28．（2025·四川达州·模拟预测）如图所示为一儿童玩具的简化模型，AB为水平直轨道，BC和CD为两段半径为R、圆心角为37°的圆弧轨道，ABCD位于同一竖直平面内，整个轨道无摩擦且各段轨道平滑连接。在水平直轨道的A端有一弹簧枪，向左压缩弹簧可将小球向右弹出。在某次玩耍时，弹簧枪将质量为m的小球弹出后，小球恰好能够到达D点。已知重力加速速为g，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
(1)小球经过B点前后瞬间对轨道的压力大小之比；
(2)更换一个质量为的小球，仍将弹簧压缩到相同的长度后释放，小球经过C点后上升的最大高度。
29．（2025·河南·三模）一辆金属玩具模型汽车在水平地面上做直线运动，其速度v与时间t的关系如图所示。已知玩具汽车的质量为3kg，运动过程中受到的阻力f始终为车重力的0.2倍，取重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．时，汽车距离出发点最远
B．0～3s时间内，牵引力对汽车做的功为54J
C．3～5s时间内，刹车额外产生的制动力大小为3N
D．0～6s时间内，汽车克服阻力做的功为84J
30．（2025·河北沧州·二模）质量为的汽车从静止开始匀加速启动，图像如图所示，功率达到最大值时，速度为，此后汽车功率保持不变，最后以速度做匀速运动，已知汽车运动过程中所受阻力大小恒为，下列说法正确的是（ ）
A．
B．～时间内，汽车所受牵引力做功为
C．时间内克服阻力做功等于
D．时间内克服阻力做功为